DE2800988C2 - Keramische Masse - Google Patents

Keramische Masse

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Description

IS
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Die Erfindung betrifft eine keramische Masse für den Oberzug auf der feuerfesten Auskleidung von metallurgischen Gefäßen wie insbesondere Stahlschmelze jo enthaltenden Verteilerrinnen bei Stranggießanlagen auf der Grundlage von körnigem Zuschlagsstoff aus Magnesiasinter, Chromerz oder deren Mischung und Bindemittel aus Ton. Magnesiumsulfat, Natriumsilikat sowie Zusätzen und Wasser. is
Bei Verteilerrinnen (Tundish) in Stranggießanlagen werden wegen der wachsenden Tendenz zum Sequenzguß immer höhere Anforderungen an die Haltbarkeit der Zustellung gestellt. Die feuerfeste Zustellung der Verteilerrinne mit Schamottesteinen oder hochwertigen « Magnesiasteinen ist bekannt Hierbei wird aber zwischen den Abgüssen durch die Reinigungs- und Reparaturarbeiten das Mauerwerk stark beschädigt, und beim Magnesiamauerwerk kommt hinzu, daß dieses zwischen den Abgüssen auf hoher Temperatur gehalten werden muß, um Rißbildungen im Mauerwerk durch thermische Spannungen zu vermeiden. Die feuerfeste Ausmauerung der Verteilerrinne wird weitgehend mit einer Schulzauskleidung (Überzug) versehen, die in Form einer magnesiahaltigen Schmier· oder Spritzmas· so se aufgebracht wird. Dieser Überzug erfordert aber außer dem Trocknen ein sorgfältiges Vorheizen auf relativ hohe Temperatur, um ein Abplatzen der Masse beim Koniakt mit der Stahlschmelze zu verhindern, Nach dem Einsatz der Verteilerrinne wird bei der ss Reinigung und insbesondere Erneuerung des Ausgüsse} der überzug entfernt und durch einen neuen ersetzt.
Die DE-AS 12 38832 sieht bei feuerfesten Stoffmi· schlingen mit einem basischen oder nicht saurem Material als Hauptbestandteil die Verwendung einet M Bindemittels aus zwei Arten Natriumsiiikal vor. Durch das Bindemittel soll insbesondere bei Spritzmassen in Verbindung mit Bentonit ein schnelles Abbinden und eine gute Anfangsfestigkeit erreicht werden. Die Stoffgemische können als Zusätze verträgliche weitere ts Kaltbinder wie Magnesiumsalze, Teer bzw. Pech und Flußmittel wie z, B. Walzzunder, Fayalit, Aluminium· oxid, feinteiliges Siliciumdioxid für die Erzielung einer keramischen Bindung erhalten. Die Verwendung derartiger Stoffgemische als Überzug auf der feuerfesten Auskleidung von metallurgischen Gefäßen erfordert jedoch nach dem Trocknen ein vorsichtiges Vorheizen und Sintern der erhärteten Schicht, ohne daß aber ein ausreichend befriedigender gleichmäßiger und in sich geschlossener Überzug mit leichter Ablösbarkeit nach der Benutzung erhalten wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte keramische Masse der eingangs genannten Art zur Verfugung zu stellen, die durch Verstreichen oder Spritzen leicht verarbeitbar ist, eine gleichmäßige an der feuerfesten Auskleidung haftende Überzugsschicht bildet, nach der Trocknung ohne Schädigung durch Abplatzen und Risse rasch in kurzer Zeit vorgeheizt werden und dann mit Stahlschmelze in Kontakt gebracht werden kann, sowie bsi der Reinigung und Erneuerung des metallurgischen Gefäßes und insbesondere der Vcrtcilerrinnc Jcicht als Schicht von der feuerfesten Auskleidung ablösbar ist.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht in einer keramischen Masse für den Überzug auf der feuerfesten Auskleidung von metallurgischen Gefäßen wie insbesondere Stahlschmelze enthaltenden Verteilcrrinnen bei Stranggießanlagen auf der Grundlage von körnigem Zuschlagsstoff aus Magnesiasinter, Chromerz oder deren Mischung und Bindemittel aus Ton, Magnesiumsulfat, Natriumsiiikal sowie Zusätzen und Wasser, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie bezogen auf den trockenen Zustand 2 bis 6 Gew.-% feuerfesten Ton, bis 2 Gew.-% Magnesiumsulfat (entsprechend etwa 4 Gew.-% Bittersalz) oder Natriumsilikat und als Zusätze 0,5 bis 1,5 Gew.-% Eisen-Ill-Sulfat, Aluminiumsulfat oder Eisen-Il-Chlorid sowie 0,2 bis 0,6 Gew.-% der in wäßrigem Milieu Sauerstoff abgebenden Verbindung Natriumperborat, Natriumperkarbonat oder Natriumperchlorat enthält.
In einer vorzugsweisen Ausgestaltung enthält die Masse nach der Erfindung; bis 2 Gew.-% Magnesiumsulfat und als Zusätze 0,5 bis 1,5 Gew.-% Eisen-Ill-Sulfat sowie 0,2 bis 0,6 Gew.-% Natriumperborat.
Die keramische Masse nach der Erfindung soll derart zur Anwendung gelangen, daß der nach dem Auftrag durch Schmieren oder Spritzen auf die feuerfeste Auskleidung geschaffene Überzug in bekannter Weise bei niedrigen Temperaturen getrocknet wird.
Die Masse nach der Erfindung kann durch Schmieren und Spritzen leicht und in gleichmäßiger Schicht auf die feuerfeste Auskleidung aufgetragen werden und er· reicht eine gute Haftung. Der Überzug erlaubt nach dem Trocknen ein schnelles Vorheizen. Bei der Erhärtung, Trocknung, dem raschen Erhitzen danach und dem Kontakt mit Stahlschmelze zeigt der Überzug einen großen Widerstand gegenüber Rißbildung und Abplatzen. Auch beim weiteren Kontakt mit der Stahlschmelze bleibt der überzug fest und praktisch frei von Rissen.
Das vorteilhafte Verhallen des Überzugs gegenüber der Belastung durch Trocknen und insbesondere dem Vorerhitzen und dem Temperaturschock durch Stahlschmelze ist vermutlich auf dal Zusammenwirken des TonanteÜs mit den Zusätzen und vor aÜem der Zusatzstoffe wie insbesondere Eisen-lll-sulfat und Natriumperborat in der Masse zurückzuführen. Obgleich bisher die Ursache der günstigen Eigenschaften der Masse nicht ergründet werden konnte, wurde doch festgestellt, daß Zusammensetzungen gleicher Art mit lediglich einem anderen Bindemittel oder einer anderen bei der Zersetzung gasabspaltenden Verbindung nicht
28 OO 988
zu den gleichen brauchbaren Ergebnissen bei der Trpcknungsbehandlung und dem schnellen Vorheizen fahrten, Sq ergab die Verwendung von Natriumpolyphmphat Matt Magnesiumsulfat als Bindemittel einer-M;i|Ts und die Verwendung von NairiuniljyilriiKuncarlK» nat statt Natriumpcrborai andererseits Überzüge mil Hissen und Abschieferungen von der Unterlage, die somit nicht zu benutzen waren.
. Tabelle I
Die keramische Masse nach der Erfindung wird durch Beispiele sowie durch Gegenbeispiele die nicht der beanspruchten Zusammensetzung entsprechen, weiter erläutert.
In den Ik-ispiclcn wird Wn nlwhbk'ibeiwliT kontier Zuschlagstoff aus Magnesiasinter und Chromerz, mit der folgenden chemischen Zusammensetzung verwendet;
Magnesiasinler Chromerz
CaO 9,1 03
CaO-frei 1.4
SiO2 3,8 53
Fe1O3 3,3 14,9
AI2Oj 0,6 26,8
Cr1O3 32,0
MgO 83,2 18,7
Glühverlust 03 1.2
Kornraumgewicht 3,09
2-6 mm g/cm3
Spez.<Sew. 3^7 3.93
Der Ton mit Oberwiegendem Gehalt an kaoliniiischen Tonmincralicn (39% AI]Oi) ist gemahlen und windgesichert.
Die Mischung utid Aufbereitung der Masse wird in an sich bekannter Weise vorgnnommtM. Die Komponenten Magnesiumsulfat, Nalriunsilikal (SiOj: NajO-Verhältnis 2:I). die Zusätze und der kör-.ige Zuschlagstoff werden zunächst trocken und dann nach Zugabe von Wasser gemischt. Nach einer anschließenden Lagerung der Masse (Mauken) Ober 5 bis 10 Minuten wird eine gute Streich- oder Schmiermasse erhalten.
Mit den Mischungen wurden auf einer feuerfesten Unterlage aus Magnesiasteinen OberzQge in der Größe 50 χ 50 cm angelegt, getrocknet und gebrannt Die Dicke der OberzQge wurde auf 3 cm festgelegt. Die
Tabelle Il
Prüffläche wurde mit einem Gasbrenner, wie er im Stahlwerk zur Trocknung und Aufheizung feuerfester Auskleidungen üblich ist, zunächst während 30 Minuten bei nicdrigerTempcralurgctrockncl und dann aufcinc Obcrflüchentempcratur von ca. 1000° aufgeheizt.
Bei der Auftragung der Überzüge, dem Trocknen und Brennen sowie nach dem allmählichen Abkühlen wurdedas Verhalten der Überzüge auf Rißbildung und Abplatzung untersucht. Wie aus der folgenden Tabelle über die Mischungen und deren Ergebnisse hervorgehl, zeigten die erfindungsgemäßen Massen 5 und 7 die besten Gebrauchseigenschaften. t#r Erfolg mit der keramischen Masse nach der Erfindung konnte bereits in der Praxis an Überzügen im Kontakt mit Stahlschmelze bestätigt werden.
Mischungen
I 2		 4
53		 3 4 5 6 7
Korniger Zuschlagstoff
Magnesiasinter 0-3 mm
Magnesiasinter 0-0,1 mm
Chromerz 0-1 mm		 55
24
to
89		 1 •
Binder:
Ton (39'/,AI1Oj)
Dextrin
Magnesiumsulfat
Natriumsilikat (2:1)		 4
53		 4 . 53 4
53		 4
53		 33
03
5.5
Zusätze:
Eisen HI-Sulfat
Aluminiumsulfat
Natriumperborat
Nalfiumhydrogencarbonat
Wasser 1/100 kg		 03 1
03		 1
03		 I
03		 I
0,5

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    U Keramische Masse für den Überzug auf der feuerfesten Auskleidung von metallurgischen Gefäßen wie insbesondere Stahlschmelze enthaltende Vcrieilerrinnen bei Stranggießanlagen auf der Grundlage von körnigem Zuschlagsstoff aus Magnesiasinter, Chromerz oder deren Mischung und Bindemittel aus Ton, Magnesiumsulfat, Natriumsilikat sowie Zusätzen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß sie bezogen auf den trockenen Zustand 2 bis 6 Gcw.-% feuerfesten Ton, bis 2 Gew.-% Magnesiumsulfat oder Nairiumsilikat und als Zusätze 0,5 bis 1,5 Gew.-% Eisen-fll-Sulfat, Aluminiumsulfat oder Eisen-Il-Chlorid sowie 0,2 bis 0,6 Gew.-% der in wäßrigem Milieu Sauerstoff abgebenden Verbindung Natriumperborat, Natriumperkarbonatodcr Nairiumperchlorat enthält.
  2. 2. Masse nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß sie bis 2 Gew.-% Magnesiumsulfat und als Zusätze 0,5 bis 1,5 Gew.-% Eisen-Ill-Sulfatsowie 0,6 Gew.-% Natriumperborat enlhälL
    10
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